Способ очистки экстрагентов на основе ди-2-этилгексилфосфорной кислоты от железа (ш) Советский патент 1980 года по МПК C07F9/11 

ты в концентрации от 5 до 50 об.% хлорида металла 1 или 1Г группы в концентрации от 0,1 м/л до насыщения, или водным раствором соляной кислоты в концентрации от 3 до 30 об.% и хлорида металла 1 или II группы в концентрации от 0,1 моль/л до насыщения или водным раствором соляной кислоты в концентрации от 3 до 25 об.% серной кислоты в концентрации от 5 до 40 об.% и хлорида металла 1 или II группы в концентраци от 0,1 м/л до насыщения и процесс ведут при соотношении экстрагента и водного раствора 5-30:1 и температуре 10-50с, полученный экстракт подвергают обработке жидким анионообменником с последующей регенерацией (анионообменника водой.

В качестве жидкого анионообменника желательно использовать органический раствор, содержащий первичвторич., или трет, амин, алифатический с 8-14 атомами углерода и смесь углеводородов.

Отличительным признаком способа является то, что в качестве водного раствора используют водный раствор серной кислоты в концентрации от 5 до 50 об.% и хлорида металла 1 или II группы в концентрации от 0,1 моль/л ;до насыщения;, или водны раствор соляной кислоты в концентрации от 3 до 30 об.% и хлорида металла в концентрации от 0,1 моль/л до насыщения или водный раствор соляной кислоты в концентрации от 3 до 25 об.%,.серной кислоты в концентрации от 5 до 40 об.% и хлорида металла 1 или II группы в концентрации от 0,1 м/л до насыщения, и процесс ведут при соотношении экстрагентов и водного раствора 5-30:1 и температуре 10-50°С, полученный экстракт подвергают обработке жидким анионообменником с последующей регенерацией анионообменника водой.

Описываемый способ позволяет повысить степени очистки до 90%.

Способ состоит из трех стадий. В первой стадии органическую фазу, содержащую ди-2-этилгексилфосфорную кислоту, отравленную железом, по линии; 1 подают в смесительосадитель 2, где ее обрабатывают водным раствором минеральной кислоты, содержащим хлорид-ионы, и по линии 3 выводят очищенную органическую фазу. Этим процессом достигается очистка от железа органической фазы и возможность ее нового использования.

Далее водный раствор, содержащий железо, по линии 4 подают в смеситель -осадитель 5, где его обрабатывают анионообменНИКОМ. Этой второй стадией достигается регенерация раствора кислоты, со.дг ржащего хлорид-ионы, что дпот возможность

использовать этот раствор снова в первой стадии. Очищенный водный раствор по линии б возвращают в смеситель-осадитель 2. Далее анионообменник, содержащий железо, по линии 7 подают в смеситель-осадитель 8, где его обрабатывают водой, поступающей по линии 9. Этой третьей стадией достигается очистка от железа анионообменника, который по линии 10 подает в смеситель-осадитель 5, где его снова используют. По линии 11 отводят водный раствор, содержащий железо.

Анионообменник состоит из трех компонентов: экстрагирующего вещества, в качестве которого можно использовать первичные, вторичные или третичные амины или четвертичное аммониевое основание с длинной алкильной цепью, слабо растворимое в воде, с молекулярным весом выше 200; модификатора, предназначенного для .облегчения разделения фаз при экстрагировании, в качестве которого испольйуют спирты с 8-14 атомами углерода; и разбавителя, который играет роль носителя для первых двух компонентов и снижает вязкость среды В качестве разбавителя используют углеводород или смесь углеводородов получаемые, например, при перегонке нефти.

Пример 1. В органической фазе содержатся следующие вещества: 10 об.% Д2ЭГФК, 90 об.% нефтепродукта.

Нефтепродукт имеет следующие технические характеристики: плотность при 15°С 0,780; дистилляция - исходная точка не лимитирована, 50% отбор 220С, 90% отбор 250°С конечная точка 275 С, точка воспламенения 38°

В эту органическую фазу загружают железо до концентрации 0,338 г/л и однократно смешивают с раствором 5,9 М соляной кислоты. Отношение потоков, органической фазы к водной составляет 10. Получают концентрацию железа в органической фазе 0,110 г/л концентрацию железа в водной фазе 2,19 г/л; экстракцию 67,45%.

В табл. 1 приведены концентрации соляной кислоты в водном растворе, используемом для очистки Д2ЭГФК от железа.

При одноразовом контакте обеих фаз получают результаты, приведенные в табл. 2.

Пример 2. Состав органической фазы такой же, как в предыдущих примерах. В табл. 3 приведены концентрации железа в органической фазе, состав экстрагирующего раствора и отношение потоков органической и водной фазы.

При одноразовом контакте обеих фаз получают следующие результаты, приведенные в табл. 4.

Пример 3. Процесс удаления железа из водного раствора кислоты. Состав анионообменника: 15% аилберли А-2 (промышленный вторичный амин), 6% изодеканола, 79% смесь углеводородов.

Анионообменник смешивают с водным раствором кислоты, содержащим железо. Затем анионобменник, загрязненный железом, обрабатывают однократно водой.

В табл. 5 приведены исходные концентрации и соотношения.

Полученные результаты приведены в табл. 6.

П р и м е р 4. Непрерывное проведение процесса на опытной установке.

В качестве водного раствора содержащего хлорид-ионы используют соляную кислоту с концентрацией 4,9 моль/л.

.В табл. 7 приведена концентрация Ре, Zn и нее в различных потоках схемы.

Экстракция органической фазы, со держащей Д2ЭГФК проходит на 72,41%. Удаление железа из водного кислотно раствора анионообменником составляет 99,30%.

Пример 5. Органическую фазу, содержащую железо и имеющую состав: 10 об.% Д2ЭГФК, 90 об.% нефтепродукта, 0,3 г/л железа, приводят в контакт с растворами состава: 2 моль/л соляной кислоты, 4 моль/л хлористого кальция; 2 моль/л соляно кислоты, 2 моль/л хлористого натрия и 2 моль/л хлористого кальция; 2 моль/л серной кислоты и 4 моль/л хлористого натрия.

Соотнетиение органической и водной фаз равно 10:1. После перемешивания органическую и водную фазы ,разделяют и определяют содержание железа. В табл. 8 приведены .полученные результаты.

Пример б. Использование в качестве анионообменника четырех ти пов аминов.

Используют четыре органические фазы состава, об.%: 20 первич. амина + 8 изодецилового спирта + 32 керосина; 15 вторич. амина + 6 изодецилового спирта + 79 керосина; 10 трет, амина + 4 изодецилфвого спирта + 86 керосина; б четвертич. аммониевого основания + 4 изодецилового спирта + 90 керосина.

Органические фазы контактируют с водным кислотным раствором, содержащим железо, при оТнсменни органической к водной фазам 2:1. Водная фаза имеет следующий состав: 5,5моль/л соляной кислоты; 0,5 моль/л хлористого кальция; 3,2 г/л железа.

После перемешивания анашизируют обе фазы. В табл. 9 приведены полученные результаты.

Железо, экстрагированное анионообменниксм, может быть вновь экстрагировано водой.

Органическую фазу обрабатывают

0 водой при соотношении органический и водной фазы . Пол5ченные результаты приведены в табл. 10.

Пример 7. В качестве водного кислотного раствора используют смесь

5 от 5 до 50 об.% серной кислоты и от 0,1 моль/л до насыщения хлорида металла.:

исходная органическая фаза состоит из 10 об.% Д2ЭГФК, 90 об.% нефте0продукта.

В табл. 11 приведены исходные концентрации и соотношения.

Обе фазы контактируют .

Полученные результаты приведены в табл. 12.

5

Пример 8. В качестве водного кислотного раствора используют смесь от 3 до 30 об.% соляной кислоты и хлорида металла в концентрации от 0,1 моль/л до насыщения. Состав

0 исходной

В табл. 13 приведены исходные концентрации и соотношения.

Обе. фазы контактируют в течение Ъ мин.

5

Пример 9.В качестве водного кислотного раствора используют смесь от 3 до 18 об.% соляной кислоты, от 5 до 30 об.% серной кислоты и хлорида металла от 1 моль/л

0 до насыщения.,

В табл. 14 приведены исходные концентрации и соотношения.

Обе фазы контактируют в течение 5 мин..

5

Полученные результаты приведены в табл. 15.

П р,и м е р 10. Очистку органической фазы, содержащей Д2ЭГФК, проводят при температуре 10-50°С.

Состав органической фазы такой

0 же, как в предыдущих примерах. Водный раствор представляет собой насыщенный раствор NaCI, содержащий

19 об.% нее. ;

Обе фазы органическая и водная при

5 соотношении 10:1 контактируют 5 мин .в один этап при различных температу-, pax. Полученные результаты приведены в табл. 16.

Таблица

Т а 6 лица

Т а б л и ц а 3

Д2ЭГФК и загрязненная железом

Таблица 5

Таблица

0,29 0,26 0,5

1119 0,08 0,013 0,5

1119

Очищенный от железа аноинообменником водный кислотный раствор

Водный кислотный раствор, содержащий экстрагировайное

Продолжен ие табл.7

114

0,014 1,70 161,0

Таблица 9

3

0,33

б 0,33

9 0,33 18 0,33

Таблиц а 11

Таблица 12

Таблица 13

Таблица 14

10 10 10 10

1

2 3 Насьпцение

15

71202516

Та блица15

Таблиц а 16